發現學習 ( discovery learning)
發現學習
著名的數學家高斯展露其過人的數學天分有一段精彩的小故事：某日，學校老師為了偷懶，要求學生們用一堂課的時間算出由1加至100的總和，當同學們老實地一個數、一個數逐次累加時，聰明的小高斯發現將頭尾的數字加在一起都可以配成101（例如：100+1、99+2、98+3），這樣的配對總共有50組（100/2），因而導出數學史上深富啟發性的梯型公式：『面積 =（上底 + 下底）* 高 / 2』。像這種自發性的理解與頓悟過程，被許多教育專家視為最進步的一種教育方式，也就是所謂的「發現學習法」。
很多父母親為了讓孩子及早贏在起跑點上，迫不及待的灌輸孩子許多知識，要求他們背誦公式、單字、成語、詩詞等，當孩子在做功課時，他們半刻也閒不下來隨侍一旁，看到孩子犯錯馬上加以指正：「這裡算法錯了，應該要這樣這樣算才正確」、「這樣寫不夠好，應該要如何、如何寫才可以拿高分」，乍看之下，的確是十足的教育與指導；不過，從另一個角度來看，為了防止孩子犯錯，因而處處指導他如何著手、糾正他如何進行，反而會掠奪孩子珍貴的親身體驗，甚至養成孩子凡事依賴的毛病。
我們都有過類似的經驗，很多別人講了好幾遍還是聽不懂，但是只要自己親身遭遇過一次或是用心思考過一遍，就能立刻掌握其中的關鍵訣竅，甚至可以舉一反三，因為這些知識已經納進你的理解當中，成為可以活用的寶貴智慧。西諺有句話說：「讓可愛的孩子去旅行吧！」，就是強調「親身發現」的學習，對一個人的成長有多重要，自己努力爭取而來的東西，總是格外令人珍惜而歷久彌新。因此，現代父母應該多鼓勵孩子自己動手做、動腦想，這樣得來的經驗，才可以變成活的知識，陪伴孩子一生！
讓孩子自由探索、發現、學習
文/郭妙芳
（本文寫於作者在美國唸研究所期間）
「發現學習法」是現代建構論方法的重要要素之一，而建構論所衍生而來的教學方法則在教育革新上有很長的歷史。在「發現學習法」中，學生被鼓勵經由主動介入所欲學習事物的概念和原則之中做自發性的學習，而老師則鼓勵孩子透過經驗與操作之中去自行發現事物的原則。老師則藉由呈現工作的方式來提供孩子比較豐富的機會來進行知識和策略的發現。
「發現學習法」的支持者認為此種方法能夠藉由引發孩子天生的好奇心來促進孩子學習的動機，並且和經由老師解釋而瞭解的傳統方式比較起來，它能讓孩子對於所發現到的策略和知識有更完整的了解。大部分支持「發現學習法」的人強調孩子的主動介入，因為在「發現學習法」中，孩子扮演了非常重要的角色。然而在執行上，「發現學習法」的確有它困難的地方，而它的困難點或許同時來自於老師和家長，因此本文會試著指出「發現學習法」的優缺點並以此為出發來重新思考在「發現學習法」中「老師」的角色。
根據研究指出，早在柏拉圖時代就有學者提及「發現」在改善記憶力、加深瞭解以及促進動機上的價值。早在二十世紀初，由杜威﹝John Dewey﹞所領導的進步主義學派﹝Progressivism﹞和民主教育運動都再次鼓吹了這些觀點，提倡主動的、建構的，並且是以孩子為本位的學習和教育方式。杜威強調孩子的好奇心在學習上的重要性。他認為好奇心在經驗中是非常重要的，而所謂的經驗則是可變動的，並且包含了各式各樣和其他事物的聯結。同時，他也指出教育工作者的職責就是去提供一個豐富的環境，而讓孩子的經驗能隨著持續地主動探索而擴展。
如同杜威，布魯納﹝Jerome Bruner﹞相信一個具有知識的人應該是一個問題的解決者﹝Problem Solver﹞，他認為藉由發現的方式孩子可以學得最好。他指出課程應該能夠經由提出疑問﹝inquiry﹞和發現的方式來促進孩子解決問題的技巧，因此支持了藉由發現來學習的重要性。他說「我們教某一個主題並不是要去產生一個小的現代圖書館，而是要讓孩子為他自己去思考，如同一個歷史學家去考慮事物一般，而這樣的思考是發生在獲得知識的過程當中。因此，瞭解事物是一個過程，而不是一個結果。」
從另一方面來說，雖然皮亞傑﹝Jean Piaget﹞並沒有直接提及發現學習法的重要性，但是他對於孩子是主動建構者的假設在教育上有非常重要的暗示。因此，皮亞傑派的學者認為認知的發展會在孩子被允許在環境中暴露和活動時，發展得最好。現在，發現學習法已經被廣泛地運用，特別是在數學和科學的課程裡，而它最重要的目的則是讓孩子能夠介入整個學習過程之中，透過發現主動地學習、批判地思考。
根據布魯納的觀點，在發現學習法中，老師藉由呈現工作來提供孩子自行建構瞭解的機會。孩子可以透過和教室中實體的互動，進行發現探索和操作執行實驗的工作。
基本上，一個成功的發現性課程需要下列要素：
﹝一﹞ 從孩子方面來談：
孩子是發現學習過程中的主角。理想上，孩子應該能夠在課程中發現學習是有意義而有趣的，並且在學習中覺得自己是有技巧的。他們必須能夠尋求新的挑戰以及在學習上的種種機會。某些技巧，諸如閱讀、書寫或是數學概念，有助於孩子在課程中發展比較好的探索或預測推斷的能力。而他們所需的能力可能有：
n 觀察：孩子需要觀察老師所呈現的教學資源或工作。
n 注意力：孩子必須沉浸在整個過程之中，並且專注於進行的活動之中。
n 想像力：有時候孩子必須運用他們的想像力去猜測或延伸可能的答案。
n 推論：孩子需要推論所進行的課程可能的結果以及相關的原則。
n 歸納：孩子需要將觀察到的結果加以歸納，並延伸至其他相關的事物上。
n 記憶：孩子必須從活動中去記憶相關的經驗，並且將此記憶運用至相關的事物中。
除此之外，他們還會需要比較的技巧、分析的技巧、測試的技巧，以及組織的技巧…等。總而言之，在「發現學習法」中，孩子被期待在他們自己的學習中擔負起某些適當的責任，他們被期待主動地深入的學習、問問題以及自己找尋答案。
﹝二﹞ 從教師方面來談：
在「發現學習法」中，教師被視為協助者。有些人可能會因此認為教師的角色變得一點也不重要，因為孩子被賦予力量且能控制自我的學習。然而，我們必須將此看法加以釐清，因為事實上沒有好的老師，是無法創造出一個成功的發現學習。一個好的發現學習老師必須具備下列特質，才能夠領導一個成功的發現學習法：
n 老師需鼓勵孩子操作執行實驗，並允許孩子自行從探索中發現事物的規則。
n 老師讓孩子依循他們的興趣來完成工作並滿足他們的好奇心。
n 老師鼓勵孩子自己或透過小組合作的方式自行解決問題，而不是由老師來告訴孩子答案。
n 老師在提供孩子解決方法之前，必須先給予孩子解決問題的時間。
n 老師必須考量孩子個別的學習態度，並提供他們不同的機會來參與學習的過程。
n 老師藉由提問來鼓勵孩子非正式的猜測。
n 老師應該使用多元化的素材和遊戲來引起孩子的注意和參與。
n 老師應該讓孩子滿足他們的好奇心，即使孩子所提出的問題和所進行的課程並無直接關聯。
n 老師應該利用不同的例子來說明比較、相關的主題。
n 老師應該仔細觀察每一個孩子，知道他們的發展階段，了解他們的需求，並應他們各自的需要，提供不同的協助。
﹝三﹞ 從課程方面來談：
布魯納認為孩子「從做中學」可以學得最好。因此在「發現學習」裡，讓孩子有實際動手做的機會是在學習上很好的起點。在學習上，發現學習法要求老師運用自己的想像力，為孩子設計能夠動手做的活動。學習的素材在發現學習法中也是非常重要的，他們應該能夠吸引孩子的注意力，並引起孩子參與課程的好奇心。這些學習的素材應該是有趣的，還要適合孩子的發展和興趣，同時在教學素材的運用上，還要考量能夠吸引不同性別的孩子的興趣以及他們多元化的文化背景。除此之外，在課程主題的安排上，老師應該要選擇能讓孩子享受和參與的主題和活動。
﹝四﹞ 從硬體設施方面來談：
一個適合發現學習法的硬體設施包含下列特點。教室的大小應該能允許教室裡的每個孩子自由的活動，讓孩子擁有小組活動的時間，讓他們能夠參與主題的討論，並自行找出一些可以解決的方法。一個發現學習的教室，很重要的是要準備或設計一個有趣的環境，讓孩子能夠在這裡引發他們的好奇心，並有想要參與學習的興趣。重點是，如果我們能夠提供孩子一個愈豐富的學習環境，每一個在教室裡的孩子才愈有機會參與整個學習的過程。
除此之外，教室裡的風氣對發現學習而言也是非常重要的。老師必須營造出舒服的氣氛，讓孩子感受到即使沒有正確的答案也是能夠被接受且是安全的。在發現學習法中，鼓勵孩子勇於嘗試並且能夠從錯誤中學習，因此孩子常常能夠從犯錯中吸取經驗。錯誤的答案能夠幫助孩子累積經驗，並且從錯誤中歸納出解決問題的方法，以協助孩子自己找出正確的答案。
﹝五﹞ 優點和缺點：
基本上來說，發現學習法有許多的優點。它能夠引發孩子的好奇心，以及他們學習的動機，讓孩子能夠從探索中找到他們所要的答案。孩子也能從中學習獨立解決問題以及評論性思考的技巧，因為他們必須在發現學習的過程中，試著去分析和運用、操作他們所擁有的資訊和素材。因此，比只是從老師所提供的解釋來了解事物，發現學習法能夠協助孩子從被發現的策略和知識中得到完整的瞭解。有些發現學習的支持者更認為發現學習能夠增進孩子培養後設認知─何時以及何地運用他們所學到的策略和知識。無疑地，使用證明、示範以及圖片的方式來幫助孩子瞭解困難的概念是在教學上非常好的策略。
然而，發現學習法也有一些缺點。比如有的時候老師會因為回答由孩子所歸納出來的問題而被限制住了，以至於無法使課程整個開展起來，使得孩子在主題的探索上不夠深入。同時，並非所有的孩子都能夠自行找到他們要解決問題所需要的策略或方法，因此，發現學習法有時也會造成比較少的學習、比較沒有效率的學習或是比較不正確的學習，因為他們的探索是基於自行歸納出錯誤的規則。除此，孩子在歸納規則上並非都是非常有技巧的，有的時候他們會指出一個隨意的結果，而在下一個活動中，他們便忘記了所得到的結果。這些因素會造成無效的學習，更甚至會讓孩子在進一部的學習中感到挫折。
﹝六﹞ 老師的角色
在發現學習法的整體學習過程中，孩子往往需要更多的時間來找出問題、解決問題，如果孩子沒有被提供足夠的時間，將會影響發現學習的品質。除此之外，孩子也有可能被某些基本的技巧限制住，卻無法培養評論性思考能力或技巧。
在發現學習法中，孩子扮演了學習上的中心角色，但是相對的，老師也扮演了非常重要的角色。有的人或許會認為，教師在發現學習法中只需要支持有意義的學習，並且交孩子解決問題的技巧。然而，如果在發現學習法中，老師沒有一個成熟的態度來看待孩子的學習，發現學習也未必能夠成功。
在發現學習中，老師必須鼓勵孩子自己發現規則並主動地參與活動。缺乏對於勇敢嘗試的鼓勵將阻斷孩子主動參與活動的意願。老師應該要在課室之中提供一個溫暖的氛圍，允許孩子犯錯並允許孩子從錯誤中學習。在發現學習法中，老師應該要使用能夠引發孩子興趣的多樣化學習素材和遊戲，並且讓孩子能夠讓每一個孩子參與在學習過程中。老師應該要確保教室裡的每一個孩子都能實際參與活動，並鼓勵每一個孩子去猜測。不要總是將焦點放在某些孩子身上而總是只回應他們的答案。當孩子所提供的答案並不直接和課程相關時，老師應該要接受他們的答案並擴充他們。否則，孩子將會失去回應的興趣，因為老師並沒有尊重他們的意見，然後老師所提出的問題對他們來說將不代表任何意義。
老師應該給予孩子更多的時間來解決問題。在發現學習法中，過程是非常重要的。老師必須確保孩子有足夠的時間來歸納出答案，不要在孩子尚未想出解決方法之前就催促他或直接給予他答案。當老師確定孩子有足夠需要的知識來進行發現學習時，當適當的素材被提供時並且當孩子是感興趣時，發現學習便會是最有效的。
由於完全的發現學習易造成較少的學習，較無效的學習。因此，某些教育學者找出一個變更的方法，也就是引導式教學或學習法的產生。在引導性學習中，老師提出能夠引導孩子思考以協助孩子解決問題的問題。在引導性學習中，老師提供孩子更多的線索以及更多的指導來引導孩子思考。
杜威指出「教育是一個成長的過程」，布魯納也認為孩子藉由發現﹝做中學﹞能夠學得最好。同時，也能在皮亞傑「學習者經由實驗和操作主動的學習」的概念中得到發現學習理論性的支持。發現學習被廣泛地運用在科學和數學課程當中，也涉及其他課程領域。發現學習法是以孩子為本位的，給予每一個孩子機會來參與自己學習的過程。在發現學習中，孩子被鼓勵自己找出解決問題的方法，並且從活動的操作中自行歸納出事物的規則。
以我個人的看法，發現學習能夠協助孩子參與自己的學習過程。首先，使用多元化的教學素材或遊戲能夠引發孩子的好奇心並且讓他們願意參與活動。如果老師所使用的素材或課程活動和孩子的興趣相吻合，那麼他們自然會注意整個學習的過程。如同杜威所說：「所謂感興趣就是被某個主題吸引了，綁住了，或是被它帶著走了。」孩子的興趣和好奇心正是學習的起點。
其次，在發現學習中，孩子被鼓勵自己找出解決事情的辦法。在整個活動過程中，孩子能夠參與學習、思考它，並且從中找出自己的學習心得和想法。孩子根據自己過去的生活和學習經驗來思考某一件他們正在執行的課程，然後他們當下所學的知識便會很巧妙地和過去累積的背景知識相結合。
再者，經由觀察、分析以及和同伴的討論，他們能夠自行找出能夠在未來運用的重要技巧。在發現學習中，孩子有機會找出自己解決問題的方法，然後當他們在真實生活裡碰到困難時，他們也比較能嘗試多種不同的方法來解決他們所面臨的問題，因為他們在學習過程中已經有這樣自己解決問題的經驗。
總而言之，發現學習對於引發孩子學習的動機是非常有助益的，它以好奇心和興趣來開展孩子的學習。然而，我相信一個成功的發現學習需要有經驗的老師的支持，即使孩子是發現學習中的中心，如果缺乏有經驗的老師來銜接整個學習的過程，孩子還是很有可能會一直在原地踏步，而無法進入學習的下一個階段。
因此，我相信一個成功的發現學習課程需要好的老師的輔助。他必須對於孩子的學習採取開放的態度，並且願意給予孩子機會說話、問問題，即使孩子所表達的和課程主題沒有直接的關聯。在發現學習法中，老師必須非常瞭解孩子，而當老師在設計活動或是準備課程的同時，他也會考慮孩子的興趣和需要。在發現學習法中，老師必須瞭解孩子的發展，在課程開始之前，老師必須確保孩子已經具備執行這項活動所需的能力或技巧。老師應該要知道哪些孩子已經有這些能力或技巧，而哪些孩子卻還沒有具備。互助的學習或是小組活動的方式能夠讓孩子互相協助對方，並且很快地得到適當的技巧。在過程中允許任何的可能並帶領孩子一步一步地思考是必須的。當他們實在無法自行得到答案時，老師應該要能藉由問問題以及提供線索來幫助他們。
當他們得到問題的答案時，老師有責任協助他們來重新組織他們得到的結論，並確保教室裡的每一個孩子都知道這個過程。有時候有些孩子得到結果了，可是其他的孩子卻還沒有，如果老師沒有重新組織結果，有些孩子會在過程中什麼也沒有得到，如此在他們進入下一個階段的學習時，他們便會缺乏足夠的背景知識或是技巧來執行課程活動，而讓他們對自己的學習感到挫折。換句話說，下一次當孩子必須使用某個他們在活動中已經學會的技巧時，老師可以帶領幼兒回憶上一次他們是如何得到結果的過程，孩子才能日積月累更多的技巧，以便他們可以在未來使用。
有一些人認為孩子是發現學習的中心，而只把焦點放在學習素材和教學活動的運用上。雖然他們對於發現學習是很重要的，但他們並不是絕對的。在發現學習中，老師必須在孩子和學習之間建構一個橋樑，並且願意為孩子開啟無限的學習窗口。如果老師無法處理的很好，那麼就很有可能會形成無效的學習。
無疑地，發現學習對於讓孩子參與自身的學習過程是有很大的幫助的。以孩子的興趣為起點，給予每一個孩子一個快樂的學習歷程。雖然或許它需要更多的時間來完成，但是以長遠的眼光來看，它是覺對值得的。然而，缺乏來自於老師的適當銜接，孩子便很有可能會停留在原點，而無法擴展學習。在開放學習中，老師扮演了銜接者的角色，以協助孩子在發現學習中自己發現、學習。
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